CN101707085A - 多芯屏蔽低压交联电缆的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多芯屏蔽低压交联电缆的制备方法，包括以下工序：拉丝工序、退火工序、束丝工序、绝缘挤塑工序、辐照工序、绞合工序、编织工序、护套工序、入库工序，本发明与现有技术相比，通过在绝缘层的粒料中加入增感剂、敏化剂，不但使辐照剂量也下降20-30％，还具有良好的耐磨性、耐高温性、耐环境应力开裂性能、耐化学溶剂性，导线焊接时不熔，阻燃等优点，经辐照后的电线比同种规格截面的全聚氯乙烯绝缘电线外径小，重量轻，节省汽车内部用线空间，更便于安装。

Description

多芯屏蔽低压交联电缆的制备方法

技术领域

本发明属于车辆内用交联电缆的制备方法，特别属于用于高温、耐油污的多芯屏蔽低压交联电缆的制备方法。

背景技术

交联电缆通常是指电缆的绝缘层采用交联材料，其常用的材料为交联聚乙烯(XLPE)、聚氯乙烯。其制备方法通常分为以下三种：1、过氧化物化学交联，包括饱合蒸气交联、惰性气体交联、熔盐交联、硅油交联，2、硅烷化学交联；3、辐照交联：采用辐射源(高能电子加速器)发出的高能射线(高能电子)均匀地作用在材料上，使聚合物的交联分布均匀，并且交联度易于控制，同时无需添加交联剂。在交联时是由高能电子加速器产生的高能电子束有效穿透绝缘层，通过能量转换产生交联反应的，因为电子带有很高的能量，而且均匀地穿过绝缘层；高能电子束首先使C-H键断裂，生成带自由端基的活性大分子链和活泼的氢原子，然后氢原子攻击分子链，夺取其中的氢原子生成氢气和带自由端基的分子链，相邻的带有自由端基的链段交叉连接形成横向的C-C交联键。所以形成的交联键结合能量高，稳定性好能达到耐热等级提高，即使燃烧也不熔融滴落；耐化学腐蚀，不溶解于油和有机溶剂；抗张强度、耐磨性、抗压性、抗冲击、抗撕裂和抗剪切等机械性能大为提高，硬度和抗切通特性则基本不变或略有提高，但断裂伸长率有所降低；电气绝缘强度基本不变。但在实际生产过程中，由于电缆的绝缘层存在着一定的厚度，当绝缘层通过辐射窗中，离辐射源近的绝缘层辐照量大、离辐射源远的绝缘层辐照量小，从而引起产品的交联度不够，为了使绝缘层保持足够的交联度，通常需要提高辐照剂量，但辐照剂量的增加，会导致局部过辐照，不仅导致交联度增加，而且小分子气体产物量也偏高，同时热效应导致的温升，特别是在厚绝缘内的温升可达100℃甚至更高，温升不仅导致聚合物化学反应速度增加，若温度超过了材料的玻璃化转变(Tg)或熔点(Tm)，辐照产生的辐解产物如氢、CO等其它冻结在聚合物中的小分子还来不及扩散，这些气体产物在聚合物中将会生成气孔或发泡，使绝缘质量降低，热效应与发泡随材料厚度增加热效应变得更为严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种辐照剂量小的多芯屏蔽低压交联电缆的制备方法。

本发明解决技术问题的技术方案为：多芯屏蔽低压交联电缆的制备方法，包括以下工序：拉丝工序、退火工序、束丝工序、绝缘挤塑工序、辐照工序、绞合工序、编织工序、护套工序、入库工序：

所述的绝缘挤塑工序，将塑料粒子原料通过挤塑机覆盖于铜丝上，所述的塑料粒子原料包括以下物质及重量份：

105℃聚乙烯    100

增感剂         0.2-0.3

敏化剂         0.3-0.5。

所述的增感剂为二甲基丙烯酸四甘醇脂(TEGDM)、三甲基丙烯酸三羟基丙酯(TM PTM)。

所述的敏化剂为SiCl₂、CCl₄、NaF以及硬脂酸。

优选的敏化剂为硬脂酸。

所述的辐照工序为：电子能量为0.9-1.05MeV，束流强度为180-240μA，剂量为100-150kGy。

所述的护套工序所用的原料为70℃聚氯乙烯塑料粒子。

增感剂一般为多官能团单体，可增大交联反应的比例，提高交联反应G值。

敏化剂通常为活泼小分子，作用为加速辐射交联反应，但实验发现，当敏化剂为硬脂酸时，在保持电缆原有的性能的前提下，能够更加显著的降低辐照的剂量。

编织目的：防电磁干扰，消除表面电位的屏蔽作用、消除感应电，起安全保护作用，或作为地线使用，能及时反应漏电。

外护层使用70℃聚氯乙烯塑料挤制而成，主要作用是防潮、防油、防腐、防日光老化以及机械保护作用等。

本发明通过在绝缘层的粒料中加入增感剂、敏化剂，不但使辐照剂量也下降20-30％，还具有良好的耐磨性、耐高温性、耐环境应力开裂性能、耐化学溶剂性，导线焊接时不熔，阻燃等优点，经辐照后的电线比同种规格截面的全聚氯乙烯绝缘电线外径小，重量轻，节省汽车内部用线空间，更便于安装。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作详细的说明。

制造流程简述：以规格为0.75mm的多芯屏蔽低压交联电缆为例，首先拉制所需铜单丝，将铜单丝进行退火软化达到工艺要求，然后进行一定数量的铜单丝按照相应的节距进行束丝，将束丝后的绞线进行绝缘挤塑，生产出所需要的绝缘线芯，进行辐照，然后将绝缘线芯根据工艺要求进行绞合再进行镀锡丝编织，最后进行护套挤塑，生产出成品进行成圈包装入库。

实施例1：

多芯屏蔽低压交联电缆的制备方法，包括以下工序：拉丝工序、退火工序、束丝工序、绝缘挤塑工序、辐照工序、绞合工序、编织工序、护套工序、入库工序：

所述的绝缘挤塑工序，将塑料粒子原料通过挤塑机覆盖于铜丝上，所述的塑料粒子原料包括以下物质及重量份：90℃聚乙烯(河北中联塑胶科技发展有限公司生产)100重量份、二甲基丙烯酸四甘醇脂0.2重量份、SiCl₂0.3重量份。

所述的辐照工序为：电子能量为1.0MeV，束流强度为220μA，剂量为120kGy。

所述的护套工序所用的原料为70℃聚氯乙烯塑料粒料。

实施例2：

多芯屏蔽低压交联电缆的制备方法，包括以下工序：拉丝工序、退火工序、束丝工序、绝缘挤塑工序、辐照工序、绞合工序、编织工序、护套工序、入库工序：

所述的绝缘挤塑工序，将塑料粒子原料通过挤塑机覆盖于铜丝上，所述的塑料粒子原料包括以下物质及重量份：90℃聚乙烯100份、三甲基丙烯酸三羟基丙酯0.25重量份、CCl₄0.4重量份。

所述的辐照工序为：电子能量为1.05MeV，束流强度为240μA，剂量为150kGy。

所述的护套工序所用的原料为70℃聚氯乙烯塑料粒料。

实施例3：

多芯屏蔽低压交联电缆的制备方法，包括以下工序：拉丝工序、退火工序、束丝工序、绝缘挤塑工序、辐照工序、绞合工序、编织工序、护套工序、入库工序：

所述的绝缘挤塑工序，将塑料粒子原料通过挤塑机覆盖于铜丝上，所述的塑料粒子原料包括以下物质及重量份：105℃聚乙烯100份.三甲基丙烯酸三羟基丙酯0.3重量份、硬脂酸0.4重量份。

所述的辐照工序为：电子能量为0.9MeV，束流强度为180μA，剂量率为100kGy。

所述的护套工序所用的原料为70℃聚氯乙烯塑料粒料。

由实例1、2、3所制的交联电缆的性能如下：电缆密度：1.2(g/cm3)；凝胶率：85％；介电常数：2.3；短路时过载温度：270℃；载流量可达普通PVC的1.6倍；吸水率≤0.02％；最高电压等级：10(kV)；抗拉强度：≥12.5Mpa；90℃时断裂伸长率240％；老化条件(7天)：158℃；抗拉强度变化率：±25％，耐油耐化学腐蚀性：浸于汽油30天无变化；负载下耐刮磨试验10000(次)；耐磨损性为尼龙的5倍。

Claims (6)

1.多芯屏蔽低压交联电缆的制备方法，包括以下工序：拉丝工序、退火工序、束丝工序、绝缘挤塑工序、辐照工序、绞合工序、编织工序、护套工序、入库工序，其特征在于：

所述的绝缘挤塑工序，将塑料粒子原料通过挤塑机覆盖于铜丝上，所述的塑料粒子原料包括以下物质及重量份：

105℃聚乙烯    100

增感剂         0.2-0.3

敏化剂         0.3-0.5。

2.根据权利要求1所述的多芯屏蔽低压交联电缆的制备方法，其特征在于：所述的增感剂为二甲基丙烯酸四甘醇脂、三甲基丙烯酸三羟基丙酯。

3.根据权利要求1所述的多芯屏蔽低压交联电缆的制备方法，其特征在于：所述的敏化剂为SiCl₂、CCl₄、NaF以及硬脂酸。

4.根据权利要求3所述的多芯屏蔽低压交联电缆的制备方法，其特征在于：优选的敏化剂为硬脂酸。

5.根据权利要求1所述的多芯屏蔽低压交联电缆的制备方法，其特征在于：所述的辐照工序为：电子能量为0.9-1.05MeV，束流强度为180-240μA，剂量为100-150kGy。

6.根据权利要求1所述的多芯屏蔽低压交联电缆的制备方法，其特征在于：所述的护套工序所用的原料为70℃聚氯乙烯塑料粒子。